مزایای سیستم ریلی از دیرباز در اروپا معلوم بوده و بهمین جهت سیستم‌های گسترده ریلی در کشورهای مختلف آن قاره بوجود آمده است. بعلت برتری اقتصادی، محیط زیستی و ترافیک که سیستم‌های ریلی در مقایسه با حمل و نقل جادهای و هوایی دارند در سال‌های اخیر توجه به سیستم‌های ریلی میان شهری و برون شهری نیز در ایران زیاد شده است. همچنین با توجه به نقش این سیستم بعنوان یک سامانه شریان حیاتی و لزوم قابل استفاده بودن آن پس از یک فاجعه طبیعی مثل زلزله، لازم است که رفتار آن در زلزله بخوبی بررسی شود و تنها مثل گذشته به طراحی آن برای بار قطار بسنده نشود. از آنجایی‌که ساختمان‌های ایستگاه با ضریب اهمیت بیشتری، نسبت به سازههای معمولی، طراحی می‌شوند، یکی از هدف‌های تحقیق حاضر بررسی راه‌آهن در مقابل زلزله است.
با توجه به این‌که راه‌آهن در طول قابل توجهی گسترده شده است و بعلت نوع تغییرمکان خط و حرکت قطار، لازم است طول نسبتاً زیادی از خط مدل شود، مدل‌سازی کامل جزییات با برنامههای رایانهای موجود مشکل و شاید غیرممکن باشد. به این دلیل بخش اول این تحقیق مربوط است به توسعه یک المان ماکرو و تعیین ماتریس‌های مربوط به آن. این المان با درنظر‌گرفتن رفتار غیر‌خطی خط توسعه یافته است تا با آن بتوان پایداری خط و واژگونی ریل را نیز بررسی کرد. برنامه رایانهای با این المان در محیط Matlab نوشته شده و برای بررسیخط‌آهن و اندرکنش آن با قطار بکار رفته است.
یک بخش مهم این تحقیق مربوط به تهیه منحنیهای شکنندگی برای بررسی راه آهن در زلزله، با و بدون حضور قطار است. پارامتر معمول زلزله برای توسعه منحنیهای شکنندگی تجربی خط آهن حداکثر تغییرمکان زمین است. برای توسعه منحنیهای شکنندگی که بصورت عددی در این تحقیق بدست آمده، علاوه بر حداکثر تغییرمکان، از حداکثر سرعت و شتاب زمین نیز استفاده شده است. حداکثر شتاب، که معمول‌ترین پارامتر اندازه‌گیری حرکت زمین است، برای منحنیهای شکنندگی تحلیلی مناسب‌تر بود. پارامترهای بررسی‌شده دیگر مربوط به خط هستند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که تراورس‌های چوبی بعلت وزن کمتر آنها نیروی لختی کمتری در زلزله ایجاد می‌کنند. البته در کشوری مثل ایران که چوب کافی برای تولید تراورس چوبی وجود ندارد تراورس بتن مسلح و بتن پیش‌تنیده مزایای خود را دارند.
قسمت آخر تحقیق مربوط به پاسخ دینامیکی خط آهن و اندرکنش آن با قطار است. یک مدل نسبتاً کامل قطار ارایه شده که با ترکیب آن با مدل خط‌آهن یعنی با حل معادلات دو سیستم بصورت همزمان با روش عددی، امکان بررسی اندرکنش قطار و خط را میدهد. تعدادی پارامتر، مثل وزن قطار و سرعت آن، ناهمواری روی ریل، گم‌شدن تراورس و از بین رفتن مقاومت جانبی بالاست در طراحی و نگهداری خط تاثیر دارند. این پارامترها و اثرات بحرانی آنها بر‌روی خط‌آهن روی زمین و همینطور روی پل بررسی شده است.
اندرکنش دینامیکی قطار- خط و تعیین منحنی های شکنندگی خط آهن/بنی مهد گل سفید سیدامیر
/توسط Arash Eslamiمزایای سیستم ریلی از دیرباز در اروپا معلوم بوده و بهمین جهت سیستم‌های گسترده ریلی در کشورهای مختلف آن قاره بوجود آمده است. بعلت برتری اقتصادی، محیط زیستی و ترافیک که سیستم‌های ریلی در مقایسه با حمل و نقل جادهای و هوایی دارند در سال‌های اخیر توجه به سیستم‌های ریلی میان شهری و برون شهری نیز در ایران زیاد شده است. همچنین با توجه به نقش این سیستم بعنوان یک سامانه شریان حیاتی و لزوم قابل استفاده بودن آن پس از یک فاجعه طبیعی مثل زلزله، لازم است که رفتار آن در زلزله بخوبی بررسی شود و تنها مثل گذشته به طراحی آن برای بار قطار بسنده نشود. از آنجایی‌که ساختمان‌های ایستگاه با ضریب اهمیت بیشتری، نسبت به سازههای معمولی، طراحی می‌شوند، یکی از هدف‌های تحقیق حاضر بررسی راه‌آهن در مقابل زلزله است.
با توجه به این‌که راه‌آهن در طول قابل توجهی گسترده شده است و بعلت نوع تغییرمکان خط و حرکت قطار، لازم است طول نسبتاً زیادی از خط مدل شود، مدل‌سازی کامل جزییات با برنامههای رایانهای موجود مشکل و شاید غیرممکن باشد. به این دلیل بخش اول این تحقیق مربوط است به توسعه یک المان ماکرو و تعیین ماتریس‌های مربوط به آن. این المان با درنظر‌گرفتن رفتار غیر‌خطی خط توسعه یافته است تا با آن بتوان پایداری خط و واژگونی ریل را نیز بررسی کرد. برنامه رایانهای با این المان در محیط Matlab نوشته شده و برای بررسیخط‌آهن و اندرکنش آن با قطار بکار رفته است.
یک بخش مهم این تحقیق مربوط به تهیه منحنیهای شکنندگی برای بررسی راه آهن در زلزله، با و بدون حضور قطار است. پارامتر معمول زلزله برای توسعه منحنیهای شکنندگی تجربی خط آهن حداکثر تغییرمکان زمین است. برای توسعه منحنیهای شکنندگی که بصورت عددی در این تحقیق بدست آمده، علاوه بر حداکثر تغییرمکان، از حداکثر سرعت و شتاب زمین نیز استفاده شده است. حداکثر شتاب، که معمول‌ترین پارامتر اندازه‌گیری حرکت زمین است، برای منحنیهای شکنندگی تحلیلی مناسب‌تر بود. پارامترهای بررسی‌شده دیگر مربوط به خط هستند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که تراورس‌های چوبی بعلت وزن کمتر آنها نیروی لختی کمتری در زلزله ایجاد می‌کنند. البته در کشوری مثل ایران که چوب کافی برای تولید تراورس چوبی وجود ندارد تراورس بتن مسلح و بتن پیش‌تنیده مزایای خود را دارند.
قسمت آخر تحقیق مربوط به پاسخ دینامیکی خط آهن و اندرکنش آن با قطار است. یک مدل نسبتاً کامل قطار ارایه شده که با ترکیب آن با مدل خط‌آهن یعنی با حل معادلات دو سیستم بصورت همزمان با روش عددی، امکان بررسی اندرکنش قطار و خط را میدهد. تعدادی پارامتر، مثل وزن قطار و سرعت آن، ناهمواری روی ریل، گم‌شدن تراورس و از بین رفتن مقاومت جانبی بالاست در طراحی و نگهداری خط تاثیر دارند. این پارامترها و اثرات بحرانی آنها بر‌روی خط‌آهن روی زمین و همینطور روی پل بررسی شده است.